كيفية اختيار أجهزة الطرد المركزي المختبرية الأكثر ملاءمة؟

جدول المحتويات

يُعدّ جهاز الطرد المركزي من أكثر المعدات الأساسية شيوعًا في المختبرات، ويُستخدم على نطاق واسع. وهو أداة لا غنى عنها لفصل المصل، وترسيب الخلايا الملموسة، وتركيز البكتيريا، واختبار تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR)، وفصل السوائل عن المواد الصلبة، وغيرها.

1. سرعة الدوران

تنقسم أجهزة الطرد المركزي إلى أجهزة طرد مركزي منخفضة السرعة< 10000 دورة في الدقيقة> 30000 دورة في الدقيقة / دقيقة وفقًا للسرعة القصوى. كل جهاز طرد مركزي له سرعة قصوى مقدرة. تشير السرعة القصوى إلى السرعة في ظل ظروف عدم التحميل، ولكن السرعة القصوى تعتمد على نوع الدوار. هناك اختلافات حسب حجم جودة العينة. تختلف السرعة القصوى حسب الدوار؛ يمكن تجهيز جهاز الطرد المركزي المستورد بدوارات متعددة، وقد طور عدد قليل من مصنعي أجهزة الطرد المركزي المحليين هذا النوع من التكنولوجيا بنجاح، والتي يمكن استخدامها لأغراض متعددة. يمكن أن يصل الدوار الأفقي إلى 15000 دورة في الدقيقة، ولكن يمكن أن يصل الدوار الزاوي إلى حوالي 14000 دورة في الدقيقة. للحصول على اختلافات محددة، يرجى استشارة مندوب مبيعات المنتج والموظفين الفنيين ذوي الصلة بالشركة المصنعة بالتفصيل. لذلك، يجب أن تكون حذرًا في اختيار السرعة. أقصى جهاز طرد مركزي تختاره السرعة أعلى من السرعة المستهدفة. على سبيل المثال: السرعة المستهدفة هي 16000 دورة في الدقيقة، يجب أن تكون السرعة القصوى لجهاز الطرد المركزي المحدد أعلى من 16000 دورة في الدقيقة.
بشكل عام، يتم تحديد تأثير الفصل بشكل أساسي ليس من خلال سرعة الدوران، ولكن من خلال قوة الطرد المركزي، لذلك في بعض الأحيان لا تلبي سرعة الدوران المتطلبات، طالما أن قوة الطرد المركزي يمكن أن تصل إلى المعيار، فهي هي نفسها، ويمكن للتجربة تحقيق التأثير الذي تحتاجه.

صيغة حساب القوة الطاردة المركزية:
RCF=11.2×R×(r/min/1000) 2R يمثل نصف قطر الطرد المركزي، r/min يمثل سرعة الدوران.

2. درجة الحرارة

بعض العينات، مثل البروتينات والخلايا، ستتعرض للتلف في بيئة ذات درجة حرارة عالية، لذا يجب اختيار جهاز طرد مركزي مبرد ذي نطاق درجة حرارة مُصنّف. عند تشغيل جهاز الطرد المركزي بسرعة عالية، تُوازن الحرارة الناتجة عنه مع نظام التبريد الخاص به عند درجة حرارة معينة. عمومًا، يجب حفظ عينات الطرد المركزي المبرد عند درجة حرارة تتراوح بين 3 و8 درجات مئوية. تعتمد الكمية المحددة على الدوار، مثل درجة الحرارة المُصنّفة لجهاز الطرد المركزي. يتراوح النطاق بين -10 درجات مئوية و60 درجة مئوية، ويمكن أن يصل إلى حوالي 3 درجات مئوية عند الدوران مع دوار أفقي. إذا كان دوارًا بزاوية، فقد يصل إلى حوالي 7 درجات مئوية فقط. في هذا الصدد، يجب استشارة موظفي مبيعات المنتجات والموظفين الفنيين ذوي الصلة في مصنع الإنتاج بالتفصيل.

3. الحجم

كم عدد أنابيب العينات التي يجب طردها مركزيًا في كل مرة؟ ما هي سعة كل أنبوب عينة؟
تحدد هذه العوامل السعة الإجمالية لجهاز الطرد المركزي. ببساطة، السعة الإجمالية لجهاز الطرد المركزي = سعة كل أنبوب طرد مركزي × عدد أنابيب الطرد المركزي. تتوافق السعة الإجمالية مع حجم العمل.

4. الدوار

تنقسم دوارات الطرد المركزي بشكل رئيسي إلى نوعين: دوار أفقي: تكون السلة المعلقة في حالة أفقية أثناء التشغيل، بزاوية قائمة على العمود الدوار، وتركز العينة الرواسب في قاع أنبوب الطرد المركزي؛ دوار الزاوية: تشكل حاوية الطرد المركزي والعمود الدوار زاوية ثابتة، وستستقر العينة. ركز على قاع أنبوب الطرد المركزي والجدار الجانبي بالقرب من الأسفل. إذا كنت تريد تركيز العينات المنفصلة في قاع أنبوب الطرد المركزي، فاختر دوارًا أفقيًا. إذا كنت تريد تركيز العينة في قاع أنبوب الطرد المركزي والجدار الجانبي بالقرب من الأسفل، فاختر دوارًا زاويًا.

هناك أيضًا بعض الاختبارات أو العينات الخاصة التي تتطلب دوارات خاصة، مثل سلال التعليق كبيرة السعة المستخدمة غالبًا في مراكز سحب الدم، ودوارات الصفائح الدقيقة، ودوارات الشرائح، ودوارات تفاعل البوليميراز المتسلسل، ودوارات رفوف أنابيب الاختبار، والدوارات الشعرية. للدوار مواصفات ثابتة، ترتبط بسعة جهاز الطرد المركزي، مثل دوار زاوي بحجم 36×5 مل، مما يحدد نوع الدوار وسعة جهاز الطرد المركزي، لذا يُعد اختيار الدوار أمرًا بالغ الأهمية.

5. نظام التحكم

تستخدم جميع أجهزة الطرد المركزي المتطورة أنظمة تحكم حاسوبية دقيقة، تضمن التشغيل الآمن للجهاز، وتُكمل المهام تلقائيًا. العديد من أجهزة الطرد المركزي الآن مزودة بأنظمة تحكم بشرية أفضل، مثل: وظيفة تحديد الدوار، ووظيفة قفل الأمان، ووظيفة تنبيه الأعطال، ومنحنى التسارع والتباطؤ، وغيرها. تختلف أجهزة الطرد المركزي المبردة أيضًا من حيث التبريد. التكنولوجيا الصديقة للبيئة الحالية هي بالطبع التبريد الخالي من مركبات الكلوروفلوروكربون. بالإضافة إلى ذلك، يجب مراعاة مشكلة الضوضاء، واختيار جهاز طرد مركزي أقل ضوضاءً لضمان بيئة تجريبية مريحة. توخَّ الحذر عند استخدام الملحقات. تتطلب بعض التجارب استخدام أنابيب طرد مركزي خاصة لطرد العينات السامة أو العينات التي تتطلب طردًا مركزيًا فائق السرعة. يجب تزويد هذه الأنابيب بأكمام أنابيب مناسبة لضمان أمان أكبر. كما توجد بعض حاويات العينات الخاصة، وزجاجات العينات غير المنتظمة، وأكياس الدم، وغيرها. يجب مراعاة هذه التفاصيل والملحقات بعناية عند اختيار جهاز الطرد المركزي، وإلا فلن يكون من الممكن إجراء العمل بشكل طبيعي.